En 1863, Victor Duruy (1811-1894), ministre de l’Instruction publique, s’intéressa aux projets de Marie, en particulier à ce qu’elle appelait l’Union scolaire qui accueillerait les filles de la maternelle à l’école normale.
En 1867, Duruy lui demanda de faire des conférences aux instituteurs venus à Paris visiter l’Exposition universelle : ainsi fut elle la première femme à prendre la parole à la Sorbonne. Ses conférences facilitèrent la diffusion des réformes pédagogiques.
La même année, Duruy, également soucieux de promouvoir l'enseignement féminin, publia une circulaire dans laquelle figurait le projet de cours d'enseignement secondaire à destination des jeunes filles. Marie, qui avait été nommée inspectrice générale des salles d’asile, fut chargée de l’étude du projet. Scandale ! La polémique orchestrée l'Eglise catholique, les milieux cléricaux et la chute du ministère mirent fin au projet.
Dans un monde où les femmes étaient considérées comme inférieures et tenues dans l’ignorance, elle lutta pour leur éducation. Figure du mouvement féministe, elle dénonça haut et fort ces injustices. Liée aux mouvements fouriéristes, elle combattit la misère et les droits des femmes de la classe ouvrière. Elle joua également un rôle de premier plan dans la lutte pour le droit de vote des femmes en France.
Mais, malade, épuisée par des luttes incessantes contre ses détracteurs et les préjugés bien encrés, Marie s’éteignit dans sa maison de Villiers-le-Bel (Val-d’Oise), et fut inhumée au cimetière du Montparnasse.